Introdução: A pandemia COVID-19 desafiou significativamente os profissionais de saúde, especialmente a enfermagem da linha de frente. As cargas de trabalho biológicas e químicas intensificadas, foram aspectos críticos que impactaram na rotina e na saúde dos profissionais. Objetivo: Identificar e analisar as cargas de trabalho biológicas e químicas enfrentadas pelos enfermeiros da pediatria durante a pandemia, em hospital universitário federal, no Paraná. Metodologia: Método qualitativo e quantitativo. Para coleta de dados quantitativos, aplicada a Escala de Cargas de Trabalho nas Atividades de Enfermagem; e foram associadas questões abertas para a sondagem das mudanças percebidas nas rotinas de trabalho. Análise quantitativa com cálculos estatísticos, apoio do software SPSS, versão 29. Análise qualitativa com método de Bardin. Resultados: Revelou-se que as cargas biológicas e químicas foram significativas, altas médias de frequência e intensidade. As questões que obtiveram maior frequência e intensidade foram "Realizar o preparo e administração de medicamentos, como antibióticos, quimioterápicos, gases anestésicos e antivirais" associada às cargas de trabalho química; e "Realizar assistência a pacientes acometidos por microrganismos e pacientes em precaução de contato, aerossóis e gotículas", relativa às cargas de trabalho biológica. Relatos qualitativos corroboram esses achados, destacando a intensificação das atividades de desinfecção e a manipulação de substâncias químicas, como evidenciado pelo relato: “A intensidade e a frequência de limpeza de artigos e superfícies ficaram muito elevadas”. Houve um aumento significativo nas rotinas de trabalho e na necessidade de horas extras, impactando a saúde desses trabalhadores. Conclusão: Conhecer as cargas de trabalho e seus impactos é crucial para o desenvolvimento de estratégias de mitigação e políticas públicas que promovam a saúde e o bem-estar dos profissionais de enfermagem. Este estudo contribui para o entendimento das demandas adicionais impostas pela pandemia e, da necessidade de suporte aos profissionais. Conta com resultado inovador pois, ao contrário de outros estudos científicos de cargas de trabalho, a presença da carga química em frequência e intensidade tão elevada, como a observada neste estudo, não foi previamente relatada, sugerindo que os enfermeiros do âmbito da pediatria, nesta instituição hospitalar, enfrentaram desafios únicos e significativos durante a pandemia de COVID-19.